電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及繞組下線·2

1一實(shí)訓(xùn)目的1．本次實(shí)訓(xùn)為電機(jī)繞組實(shí)訓(xùn)，經(jīng)過(guò)實(shí)訓(xùn)能夠進(jìn)一步的了解電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成。繞組進(jìn)行正確的三角形或者星型連接。3．加深理解三相電動(dòng)機(jī)的工作原理,組成結(jié)構(gòu)。二異步電機(jī)的基礎(chǔ)理論三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成。圖2。1.1所示為三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖.圖2.1.1封閉式三相籠型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1—軸承；2-前端蓋；3—轉(zhuǎn)軸;4—接線盒；5—吊環(huán)；6—定子鐵心；7—轉(zhuǎn)子；8—定子繞組;9—機(jī)座；10-后端蓋;11—風(fēng)罩；12—風(fēng)扇（一）定子和轉(zhuǎn)子(1）轉(zhuǎn)子鐵心是用0。5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，作用和定子鐵心相同，一方面作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分,一方面用來(lái)安放轉(zhuǎn)子繞組。（2)轉(zhuǎn)子繞組異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組分為繞線形與籠形兩種,由此分為繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)與籠形異步電動(dòng)機(jī)。①繞線形繞組與定子繞組一樣也是一個(gè)三相繞組,一般接成星形，三相引出線訣別接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)與2轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，經(jīng)過(guò)電刷裝置與外電路相連，這就有可能在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻或電動(dòng)勢(shì)以改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，見(jiàn)圖2.1.2：1—集電環(huán)；2—電刷；3—變阻器圖2。1.2繞線形轉(zhuǎn)子與外加變阻器的連接②籠形繞組在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個(gè)槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個(gè)銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導(dǎo)條連接起來(lái)，稱為銅排轉(zhuǎn)子，如圖2。1，3所示。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖2。1.4所示。100kW以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。2。1.3銅排轉(zhuǎn)子2.1.4鑄鋁轉(zhuǎn)子2)定子繞組三部分組成。機(jī)座是由鑄鐵或鑄鋼制成，在機(jī)座內(nèi)裝有定子鐵芯,鐵芯是由互相絕緣的硅鋼片疊成。鐵芯的內(nèi)圓周表面沖有均勻分布的平行槽,在槽中放置了關(guān)于稱的三相繞組。0.5mm2.1.5圖2.1。5定子鐵芯結(jié)構(gòu)和鐵芯片形狀②定子繞組:定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，由三相關(guān)于稱繞組組成.定子繞組一般采用聚酯3漆包圓銅線或雙玻璃絲包扁銅線繞制,依照一定的空間角度依次嵌入定子鐵芯槽內(nèi)，繞組與鐵芯之間墊放絕緣材料，使其具有良好的絕緣性能。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組共有六個(gè)引線端，固定在接線盒內(nèi)的接線柱上，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)V1W1（首端V2W21234562.1.6線盒中。若把U2V2W2V1W1L1L2L321U1W2V1U2W1V2L1L2L32所示。實(shí)際接線時(shí)究竟采用哪一種接法，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)繞組的額定電壓和電源的電壓來(lái)確定。圖2.1。6三相異步電動(dòng)機(jī)繞組接線③機(jī)座：機(jī)座是電動(dòng)機(jī)用于支撐定子鐵芯和固定端蓋的。。機(jī)座通常為鑄鐵件,大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成,微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件.封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋有開(kāi)封孔，是電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接關(guān)于流，以利于散熱。圖2.2.5三相定子繞組AX、BY、CZ（二）其他附件1。端蓋：支撐作用。。軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。3.軸承端蓋：保護(hù)軸承。4.扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。三相交流電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三相繞組在空間互隔120°排列,現(xiàn)向三相繞組中訣別列入三相電流IuIvIw方便，規(guī)則：電流為正值時(shí)，由繞組的首端流入，從尾端流出。（一）基本原理為了說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，我們做如下演示實(shí)驗(yàn) ,如圖2。2。1所示42.2.1異步電動(dòng)機(jī)工作原理當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相關(guān)于運(yùn)動(dòng)，鼠籠式導(dǎo)體切割磁力線而在其內(nèi)部鐵的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本原理。（二）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)A（1)222AXBYCZ,1200U、V、W隨著電流在定子繞組中經(jīng)過(guò)，在三相定子繞組中就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。AIU

i AiII

si(si(

t120) ZXCi YCt120) B Bim C圖2.2。2相異步電動(dòng)機(jī)定子接線當(dāng)t=00時(shí)，iA

0iB

YB1

流出；iC

為正，CZCZ22所示。當(dāng)t=1200時(shí)，iB

0iA

為正,AX繞組中的電流從A流入X流出；iCZC22.5（b）所示.當(dāng)t=2400iC

0,CZiA

為負(fù)，AXXAi為B5BY2.2.5(c）所示。iiiAiBiCωO120°240°36t0AY × ·Z Y

A A× ·×Z Y· ZC × ·B C ··

B C ×B×X X X(a) =0° (b) =120° (c) =240°圖2。2.5三相定子繞組AX、BY、CZ可見(jiàn)，當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向A、B、CBC,CB：C、B、A（鼠籠條將切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中的電流又與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生n12。3交流繞組的基本知識(shí)繞組的基本術(shù)語(yǔ)（1)線圈、線圈組、繞組線圈也稱繞組元件，是構(gòu)成繞組的最基本單元,它是用絕緣導(dǎo)線按一定形狀繞制而成6的,可由一匝或多匝組成；多個(gè)線圈連成一組就稱為線圈組；由多個(gè)線圈或線圈組依照一2.31內(nèi)用，不能直接轉(zhuǎn)換能量，稱為端部。圖2。3。1常用的線圈示意圖(2）極距ττ＝Z12p式中Z——定子鐵心總槽數(shù)；2P——磁極數(shù)；τ—-極距。1(3）線圈節(jié)距Y16Y＝6-1＝5繞組產(chǎn)生最大磁勢(shì)或電勢(shì)的要求出發(fā)，節(jié)距Ｙ應(yīng)接近于極距τY≈τZ12pY=τ時(shí)，稱為整距繞組；Y＜τ時(shí)，稱為短距繞組；Y＞τ時(shí)，稱為長(zhǎng)距繞組.實(shí)際應(yīng)用中，常采用短距和整距繞組,長(zhǎng)距繞組一般不采用,因其端部較長(zhǎng),用鋼量較多。(4）機(jī)械角度和電角度一個(gè)圓周所關(guān)于應(yīng)的幾何角度為3600NS，4P=2過(guò)兩關(guān)于磁極，關(guān)于應(yīng)的電角度為2x3600=7200，若電機(jī)有P電角度=P×機(jī)械角度（5）每極每相槽數(shù)q7qq

Z1 ，2pm式中ｍ-—相數(shù)。ｑ31800600相帶.（6)相距角α 槽距角是指相鄰的兩個(gè)槽之間的電角度可由下式計(jì)算360pZ1（7)極相組 極相組是指一個(gè)磁極下屬于同一相的線圈按一定方式串聯(lián)成的線圈組2．交流繞組的基本要求三相異步電動(dòng)機(jī)交流繞組的構(gòu)成主要從設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行兩方面考慮。繞組的型式有多種多樣，具體要求為：（1）在一定的導(dǎo)體數(shù)下,繞組的合成電勢(shì)和磁勢(shì)在波形上應(yīng)盡可能為正弦波,在數(shù)值上盡可能大，而繞組的損耗要小，用鋼量要省。(2)關(guān)于三相繞組，各相的電勢(shì)和磁勢(shì)要求關(guān)于稱而各相的電阻和電抗都相同。為此必需電角度。（3）繞組的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度要可靠，散熱條件要好.(4）制造、安裝、檢修要方便。63．三相交流繞組的分布、排列與連接要求三相異步電動(dòng)機(jī)交流繞組的作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，要求交流繞組是關(guān)于稱的三相繞組，其分布、排列與連接應(yīng)按下列要求進(jìn)行：（1）180°電角度(稱為分極3（60°電角度（稱為分相。(2）各相繞組的電源引出線應(yīng)彼此相隔120°電角度。（3)同一相繞組的各個(gè)有效邊在同性磁極下的電流方向應(yīng)相同,而在異性磁極下的電流方向相反。（4）同相線圈之間的連接應(yīng)順著電流方向進(jìn)行。4．交流繞組的分類按槽內(nèi)層數(shù)來(lái)分，可分為單層繞組、雙層繞組和單雙層混合繞組;按每極每相所占的8槽數(shù)來(lái)分，可分為整數(shù)槽繞組和分?jǐn)?shù)槽繞組；按繞組的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分，可分為鏈?zhǔn)嚼@組、交叉式繞、同心式繞組、疊繞組和波繞組等。三 電機(jī)繞組的嵌線3.1繞線工具1。MTL-1電機(jī)裝置MTL—1電機(jī)裝置用于關(guān)于我們重裝的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載測(cè)試兆歐表用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)關(guān)于地的絕緣電阻及檢測(cè)電動(dòng)機(jī)是否有漏電現(xiàn)象。手搖式兆歐表主要由手搖發(fā)電機(jī)和表頭兩部分組成.如圖(4兆歐表的工作原理如圖(5）,其上有三個(gè)接線端子：L、EG。LELE劃線板在下線時(shí)可用劃線板沿著槽口并且順著金屬絲的方向輕輕向下劃，使金屬絲一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)入槽口。劃線板壓線板.06～07cm著槽口向里慢慢推使絕緣紙包住金屬絲。 （壓線)繞線機(jī)繞線機(jī)是用來(lái)繞制電動(dòng)機(jī)線圈和計(jì)數(shù)線圈匝數(shù)的專用工具。如下圖所示：9手搖繞線機(jī)3。2絕緣材料與制作槽楔1)放置槽絕緣將已裁剪好的槽絕緣紙縱向摺成"U”形插入槽中,絕緣紙光面向里，便于向槽內(nèi)嵌線。線圈的整理縮寬用兩手的拇指和食指訣別拉壓線圈直線轉(zhuǎn)角部位，將線圈寬度壓縮到能進(jìn)入定子內(nèi)膛而不碰觸鐵心。也可將線圈橫立并且垂直于臺(tái)面，用雙手扶著線圈向下壓縮.扭轉(zhuǎn)解開(kāi)欲嵌放線圈有效邊的扎線，左手拇指和食指捏住直線邊靠轉(zhuǎn)角處，同樣用右手指捏住上層邊相應(yīng)部位,將兩邊同向扭轉(zhuǎn)，使線圈邊導(dǎo)線扭向一面.捏扁3.2.13）沉邊（或下層邊）的嵌入

右手指邊捏邊向下搓，使下層邊梳理成扁平的刀狀，見(jiàn)圖3.2.1所示。如扁平度不夠可多搓捏幾次。右手將搓捏扁后的線圈有效邊后端傾斜靠向鐵心端面槽口，左手從定子另一端伸入接3.2.2右手既要防止槽口導(dǎo)線滑出,又要梳理后邊的導(dǎo)線，邊推邊壓，雙手來(lái)回扯動(dòng)，使導(dǎo)線有10圖3。2.2下層邊的嵌線方法浮邊(或上層邊)的嵌入嵌過(guò)若干槽的沉邊（或下層邊）后，由嵌線規(guī)律得知，就要嵌入浮邊,當(dāng)嵌入第一個(gè)浮邊后，以后再嵌入的線圈就能進(jìn)行整嵌，而不用吊邊。在浮邊嵌入前要把此邊略提起,雙手拉直、捏扁理順，并且放置槽口。再用左手在槽左端將導(dǎo)線定于槽口,右手用劃線片反復(fù)順槽口邊自左向右劃動(dòng)，逐一將導(dǎo)線劈入槽內(nèi)。在槽內(nèi)導(dǎo)線將滿時(shí)，可能影響嵌線的繼續(xù)進(jìn)行，此時(shí),只要用雙拇指在兩側(cè)按壓已入槽的線圈端部，接著劃線片通劃幾下理順槽內(nèi)導(dǎo)線，把余下的導(dǎo)線又可劃入槽內(nèi)。也可將壓線條從一側(cè)捅入并且出到另一側(cè),再用雙拇指在兩側(cè)按壓壓線條兩端，按壓后抽出壓線條，接著余下的導(dǎo)線又可順利地劃入槽內(nèi)。上層邊的嵌入與浮邊雷同，只是在嵌線前先用壓線塊在層間絕緣上撬壓一遍，將松散的導(dǎo)線壓實(shí)，并且檢查絕緣紙的位置,然后再開(kāi)始嵌入上層邊。封槽口導(dǎo)線嵌入槽后，先用壓線塊或壓線條將槽內(nèi)的導(dǎo)線壓實(shí)，方可進(jìn)行封口操作。3。3鏈?zhǔn)嚼@組嵌線Z1=24，P=2，q=2，α=30°其線圈分布如下表：AZBXAZBXCY1、23、45、67、89、1011121314151617181920212223246槽空1槽,8空3槽然后按圖下下線，然后依次下第10、5、12、7、14、9、16、11、18、13、20、15、22、17、24、19、2、21、4、23,最后在下第1、第3槽，然后每相的磁極進(jìn)行絕緣處理。11各相繞組接線示意圖如下所示：三相異步電動(dòng)機(jī)單層鏈?zhǔn)嚼@組畫(huà)圖步驟：劃槽1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324分極N S N S2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324分相NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324(4）假定電流方向12NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 456782 3 45678910111213 1415161718192021222324NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 4567 8 9 10111213 14 15161718 1920212223242 3 4561213 1415161213 141516NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21 2 3 45 6 7 8 9 101 2 3 4

1718 192021222324W相線圈13NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21 24567 810111213 143 9 15161 24567 810111213 141．極相組之間的連接2 3 452 3 4567 89 10111213 1415161718192021222324NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21A X1 2 3 4671 2 3 46789101